Technikum Mechatroniczne	Pracownia urządzeń mechatronicznych
Nr. Ćwiczenia 5	Temat: Pomiar kół zębatych.
Nr. Ucznia	Imię i Nazwisko
Data wykonania: 04.I.2012r.	Data odebrania:

I. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z metodami wyznaczenia parametrów koła zębatego w celu wykonania takiego samego nowego koła.

II. Wyposażenie

- suwmiarka

- mikromierz modułowy

- suwmiarka modułowa

-mikromierz talerzykowy

III. Wiadomości uzupełniające

Aby móc przystąpić do ćwiczenia należy przypomnieć sobie z części maszyn wiadomości o kołach zębatych, a w szczególności pojęcia:

• - podziałka

• - moduł

• - koło zasadnicze

• - ewolwenta

• - kąt przyporu

• - wysokość zęba

• - korekcja P-O oraz P

• - średnica podziałowa

• - wierzchołków i dna wrębów zębów

W kołach zębatych walcowych o zębach prostych obwód koła podziałowego wynosi

p  ×  d_p  =  Z  ×  t_o

gdzie:

d_p - średnica koła podziałowego

Z - liczba zębów

t_o - podziałka obwodowa; podziałka obwodowa wynosi

t_o  =  m × p , gdzie m - moduł,

Stosuje się następujące moduły znormalizowane:

1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,75; 3; (3,25); 3,5; (3,75); 4; (4,25); 4,5; 5; 5,5; 6; (6,5); 7; 8

Liczby podane w nawiasach dopuszczalne są tylko wyjątkowo.

Wysokość zęba:

h_z  =  h_g  ×  h_s

gdzie :

- h_g - wysokość głowy zęba

- h_s - wysokość stopy zęba

Pod względem wysokości zęby mogą być normalne (y=1), niskie (y<1) lub (y>1), gdzie jest współczynnikiem wysokości zęba:

h_z  =  2  ×  y  ×  m +  l_w

gdzie:

- l_w - luz wierzchołkowy. Zwykle wynosi on l_w  =  0, 2  ×  m.

Odróżniamy zęby zerowe (h_s - h_g = l_w), zęby korygowane (h_s - h_g = /l_w), oraz zęby dzikie.

Dla zębów zerowych h_g  =  y  ×  m; h_s  =  y  ×  m  +  l_w

Dla zębów korygowanych h_g  =  (y  +  x)  ×  m;  h_s  =  (y  −  x)  ×  m  +  l_w

Dla zębów dzikich h_g  =  (y  +  x − k)  ×  m;  h_s  =  (y  −  x)  ×  m  +  l_w

gdzie x - współczynnik korekcji ( przesunięcia zarysu )

Średnice w kole zębatym:

- podziałowa d_p =  Z  *  m

- wierzchołkowa d_w  =  d_p  +  2h_g

- dna wrębów d_s  =  d_p  −  2h_s

- koła zasadniczego d_z  =  d_p  ×  cosa

gdzie cosα - kąt przyporu ( kąt zarysu zęba). Znormalizowany nominalny kąt zarysu wynosi α = 20 (w starszych konstrukcjach wynosi α =15 , można również spotkać α =14 30`; 17 30`; 20 30`; 25 ; 30)

Podziałka zasadnicza t_z jest odmierzana na obwodzie koła zasadniczego, podziałka przyporu t_p - na stycznej do koła zasadniczego. Wstępne sprawdzanie koła zębatego polega na oględzinach stanu powierzchni zębów. Stwierdzamy, czy są uszkodzenia; możemy również na podstawie oględzin określić sposób wykończenia powierzchni zębów, a na podstawie kształtu zębów - stwierdzić, czy są to zęby zerowe czy korygowane, normalne czy wysokie lub niskie.

Dla wyznaczenia modułu liczymy ilość zębów, mierzymy średnicę dna wrębu i średnicę wierzchołkową. Gdy liczba zębów jest nieparzysta, średnice te mierzymy pośrednio, tj. mierzymy wymiar od wierzchołka zęba czy też od powierzchni otworu, mnożymy przez 2 i dodajemy średnicę otworu.

Zakładając, że mamy zęby normalne i zerowe, moduł obliczamy wg wzoru:

Wynik powinien być bliski wartości modułu znormalizowanego.

Wysokość zęba obliczamy wg wzoru:

i sprawdzamy zależność h_z =  2, 2  ×  m.

Gdy wartość wyliczona modułu odbiega od wartości znormalizowanej, świadczy to o tym, że zęby są korygowane lub nienormalne. Gdy h_z zmierzone różni się od h_z wyliczonego,świadczy to o tym że zęby są nienormalne.

Przy zębach nienormalnych przypuszczalną średnicę podziałową można określić na połowie wysokości zębów; moduł obliczamy wówczas wg wzoru:

dla l_w= 0,2m ( wzór nieistotny dla zębów korygowanych)

Przy zębach korygowanych m obliczamy wg wzoru:

Przy korekcji dodatnie wyliczoną wartość zaokrąglamy w dół, dla korekcji ujemnej - w górę.Dla wyznaczenia kąta przyporu dokonujemy pomiaru podziałki przyporu tp. Pomiar przeprowadzamy mikrometrem talerzykowym MMSw. Pomiarem obejmujemy n zębów. Liczbę n wyznaczamy z tablic. Dokonujemy dwu pomiarów przez n zębów mierzymy Mn, przez n+1 zębów mierzymy Mn+1. Podziałka przyporu jest różnicą dwu pomiarów

t_p =  M_n + 1  −  M_n

Kąt przyporu :

gdzie: t_o =  m_n  ×  p

Do sprawdzania równomierności podziałki użyjemy specjalnego przyrządu czujnikowego Maaga lub Zeissa. Szczęki przyrządu nastawiamy na wartość teoretyczną (wzorcem lub płytkami wzorcowymi)

t_p =  t_o  ×  α

V. Wyniki pomiarów

	d0	da	df	d	ha	hf	hp	m	z	p	g	t
Koło 1	42,4	186,2	177,4	180	3,1	2,8	5,9	3	60	9,42	4,71	8,59
Koło 2	25	105	84	95	5	6,25	5,162	5	19	15,7	7,845	78,5

VI. Uwagi i wnioski

Ćwiczenie miało na celu ukazać nam szereg metod umożliwiających dokonanie pomiarów kół zębatych .